JPS60209207A - 分離膜の低分画化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分離膜の低分画化法に関し、その目的とする
ところは調整された分画分子量と高い透過ｉｉ′ｔ−有
する膜を得るための簡略な方法を提供するにある。

〔従来技術〕

近年、膜による物質分離は、技術の目覚ましい進歩に伴
い広範囲に応用されるようになった。例えば、海水、か
ん水の淡水化、廃水処理などの製水分野、食品、発こう
工業分野、あるいは人工腎臓などの医療分野等がめる。

膜に要求嘔れる機能は、各分野固有のものと共通のもの
とがめるが、その使用条件と相俟りてよシ高度になｐつ
つめる。

各゛分野固有の要求性能というのは、固有の物理的、化
学的安定性であり、例えば海水の淡水化では、耐塩素性
、耐＃Ｉ性、耐熱性、耐加水分解性、耐薬品性、耐微生
中性などがある。また、食品関連分野では、衛生面が、
医療分野では生体への無毒性が特に要求されている。

そして、この様な各分野固有の要請とともにいずれの分
野においても、より精密な分画性と、より大きな透過量
が望まれているが、一般的に分画性と透過量は相反した
性質のものであり分画性を保ったｔま高い透過量の膜を
得る事は容易ではない。

従来より多くの工夫が行なわれているが、不充分であっ
たり、また高度な技術を必要とする等の問題点が残され
ている。すなわち、透過量金高める方法としては、従来
親水性ポリマーを利用する方法、官能基を導入する方法
、複合化方法などがめる。

親水性ポリマーとしては、セルロース及びセルロ、、−
ス誘導体系の膜がおるがこれらの膜は、水や水浴液の濾
過目的には最も広く使用されている。

しかしながら耐薬品性、耐熱性などの化学的安定親水性
官能基は、一般に物理的化学的安定性に優れているポリ
サルホンやポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンなどの疎水性、為水性高分子への導入
が主である。官能基としては、酸性基であるスルホン酸
基ｙカルホン基などと雲れらの塩で６９種′の方法で導
入されている。しかしながら、反応条件と性能の制御が
峻しく膜の安定性に支障をきたす場合が多い。

−万、複合化膜は、特に逆浸透膜として種々開発されて
２す、その特長は分離膜素材の部分と支持体の部分とが
機能的に分けられている点にある。

しかしながら、分離膜素材の選択や製膜方法には特殊な
技術が必要である。従って海水やかん水の淡水化等の様
な量産メリットの出ろ分野しか実用化されていないのが
現状である。

以上のようにいくつか問題点がある中で、特に高透過性
ｔｌ！求している分野に低中分子濾過がめる。例えば、
食塩等の無機塩類と塗料粒子、たん白の様な高分子量物
質との間には、アミノ酸、糖、色素、等々多種多様の有
用な、あるいは好ましくない化合物があるがそれらの回
収や除去全必要とする分野で食品、発こう、医薬品工業
に２けるプロセス内での精製、廃水処理、有価物回収等
である。これらの分野での膜分離の適用も鋭意研究が進
められているが種々の固有の問題金銭している。

従来よりＲＯまたはＵＦ用の膜素材を適応させる試みが
なされているが、充分満足な性能、つまり物理的化学的
安定性と分画性を保持し、高い透過量を有する膜は得ら
れていないのが現状である。

例えば、分画性について、現状のＲＯ用膜すなわち非常
に分画の小さい膜では運転に高い圧力を要する上に、問
題となっている透過量が小さすぎる。

一方分画分子量が１０，０００のオーダーのＵＰ’用膜
では充分な透過量は得られるが、分画性能が不光分であ
る。

〔発明の目的〕

本発明者らは、上記に鑑みて鋭意研究し７’ｔｌｉ果、
分離膜ｔ−糖水浴液に浸漬後乾燥すれば、高い透過量を
保持しつつ処理前の分離膜よりも小さφ分画分子量を有
せしめることが出来ることを見い出して、さらに検討を
進め本発明に至ったものである。

従って本発明の目的は、分離膜の低分画化方法に２いて
調整された分画分子量と高い透過量を有する膜を得るた
めの簡略な方法を提供するにある。

〔発明の槽底〕

本発明は、分離膜を糖の水溶液に浸漬後乾燥することを
特徴とする低分画化７方法である。

本発明で言う分離膜は、気−気分熱膜、気−液分離膜、
液−液分離膜、液−同分離膜など物質分離の目的で使用
されうる膜であれば特に限定されない。造水分野、食品
、発こう工業分野、医療分野などで使用される分離膜に
利用でき、分離膜の分画性についても何ら制限されない
。好適には逆浸透膜−？限外濾過膜に適用される。

膜素材も広範な素材に適用でき、例えば、酢酸ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポ リアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリ
イミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホンポリエーテ
ルサルホンやそれらのブレンド、ブロック共重合体、そ
してグラフト共重合体などがあげられる。

膜組織は、非対称膜、対称膜、あるいは複合膜でもよく
膜形状も、平板状、中空子状、管状のいずれでもよい。

本発明で言う糖とは、単糖類とこれが複数個互いにグリ
コシド結合し次長糖類である。炭素骨格が直鎖状なもの
、分枝しているもの、アルコール性水酸基の一部が水素
原子や他の基に置換しているものなど合成糖でもよい。

本発明で言う糖の水溶液は、糖を水で溶解させた溶液で
あり、液中に糖と化学反応上おこ適ない水浴性無機物、
アセトン、アルコール等の有機物、あるいは高分子を含
む混合溶液系も用いる事が出来る。

糖の水溶液濃度についても何ら制限されない。

しかし水溶液濃度が０．５ｗｔ％以下では効果がなく極
端に低い透過量となり実用上好ましぐないので好適には
１〜５．ｗｔチの濃度が用いられる。

水溶液による分離膜の処理方法としては、静置又は攪拌
した水溶液中に分離膜１浸漬する方法、膜に水溶液を循
環、供給する方法、分離膜に水浴液を噴霧する方法のい
ずれでも゛よい。水浴液温度は均一な溶液を保つ範囲で
めればよ〈通常１０υ〜５０℃の範囲で１０〜２４時間
の処理で充分である。

分離膜を糖水浴液で処理後乾燥する際は、自然乾燥、加
熱乾燥、送風乾燥、減圧乾燥のいずれでもよく、また乾
燥時間についても膜中の水分が蒸発して膜が恒量に達す
るまで乾燥すｎばよくいずれの方＠ｔもちいてもよい。

〔発明の効果〕

以上本発明に従うと、簡略な方法により処理前の分離膜
の＠埋的化学的安定性を保持し茂まま分画分子１量を低
くし、かつ高い透過量を有する膜を得ることが出来る。

特に低中分子濾過については、従来の限外濾過膜を本発
明の方法で処理することによりその性能は、高排除率、
高透過量となりこれに適用させることが出来る。

また本発明は、乾燥膜として得られるので、従来の湿潤
膜の保存や装置の組立あるいは輸送とｉつた問題が解決
される。そのうえ、糖水溶液で処理、乾燥を行なってい
るので、界面活性剤溶液へ浸漬し乾燥する方法や、アル
コール、ケトン等の蒸気による処理方法に較べ衛生面で
の安全性が向上する。本発明による乾燥膜は、再湿潤化
が容易であるので使用時の前処理での時間を大幅に短縮
することが出来非常に実際的である。

〔実施例〕

以下、実施例２よび比較例によｐ本発明の効果を具体的
に説明する。

実施例−１比較例−１ 芳香族ポリエーテルイミドＵＬＴＥＭ１００Ｏ（ＧＥ社
製）２０３！量部會Ｎ−メチルー２−ピ冑リドン８０重
蓋部に加熱溶解ざゼ、レジン溶液ｔ−１１１１した。脱
泡後、室温にてガラス板上に流延しさらに２９’０の水
に浸漬して厚嘔１００〜１１０μの未処理膜を得た。

比較例−１では得られた未処理膜上そのｔま用い、実施
例−１ではこの未処理ａｔ−ｇｏ℃の１ｗｔチシ冒糖水
溶液に１２時間浸漬後、８０℃で２時間加熱乾燥しさら
に２０°０の水に１２時間浸漬処理した。このようにし
て得られた実施例−１及び比較例−１の分離膜の性能は
、逆浸透装置で操作圧力２０時／ぺ供給水５ｗｔチショ
糖水浴液、供給水温度２０℃で測定した結果全第１表に
示す。

第　１　表 な２、ショ糖排除率と透過量の経時変化は、測定開始後
８０分で定常状態となりその後の変化はなかった。また
、この処理膜は、水洗後もショ糖排除率、透過量共にほ
とんど変化が認められ゛なかった。

実施例８〜１ｌＩ −施例−ＩＫｊ？いて、１ｗｔ％シｇ糖水溶液？＋−０
．１．０．６，１．０．２．０ｗｔ％の各デキストラｙ
Ｔ−１０水浴液に変え、他の秦件荀同−にして得られた
処理膜の性能を測定した結果を第２表に示す。

第　２　表 比較例−２ 実施例−１で得られた未処理膜を糖水溶液に浸漬せず８
０°０で２時間転線し、１２時間水に浸漬した。ショ糖
排除率１０．０％で透過量４．２ｔ／ａ？ｈｒであった
。

比較例−８ 実施例−Ｉ　Ｖｔ　ｓｐイテ１ｗｔ％　シｗ糖水浴液ｒ
。

１ｗｔ％　ＮｈＣ１水溶液に変え他の条件を同一にして
得らｎた処理膜の性能を測定したところシ璽糖排除率１
４．５　％透過量２０放ｈｒでめった。

実施例−６ 実施例−１に＆いて芳香族ポリエーテルイずドを芳香族
ポリサルホンＵｌ）ＥＬＰ−１７００（ユニオンカーバ
イト社製）に変え他の条件を同一にして得られた処理膜
の性能を測定した。その結果シ曹糖排除率２９．０　％
、透過量４？ｔ／／ｗＰｈｒでめった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分離膜内及び表面に糖の水溶液ｔｌＩ！！触させ、その
   まま乾燥することを特徴とする分離膜の低分画化方法。